JP2002284559A

JP2002284559A - 人造大理石

Info

Publication number: JP2002284559A
Application number: JP2001091314A
Authority: JP
Inventors: Kiyomi Tagawa; 清美田川; Masahiko Suzuki; 雅彦鈴木; Naoaki Ikejima; 直明池島
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】製品厚みを薄くする必要なく、軽量化するこ
とができる人造大理石を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂組成物を成形硬化して得ら
れる人造大理石に関する。熱硬化性樹脂組成物として、
熱硬化性樹脂に硬化剤、充填剤及びマイクロバルーン２
を配合したものを用いる。軽量化骨材であるマイクロバ
ルーンによって軽量化することができ、製品厚みを薄く
する必要がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家具の部材や建材
などとして用いられる人造大理石に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】人造大理石は従来から、熱硬化性樹脂に
硬化剤、充填剤、補強剤、内部離型剤などを配合して調
製した樹脂組成物を、所望の形状を有する注型用金型に
注入し、加熱等して硬化させることによって製造されて
いる。このような人造大理石を製造するための原料とな
る樹脂組成物の熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹
脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂などが使用され
ている。

【０００３】そしてこのように製造された人造大理石
は、洗面カウンター、キッチンカウンター、浴槽、洗面
ボールなどに商品化されて広く利用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような人造大理石
にあって、その製品厚みは１０〜３０ｍｍ程度が一般的
であるが、製品が大型になればなる程、製品重量が重く
なり、生産工程での取り扱い性が悪くなったり、工数が
多くなったり、生産工程が複雑になったりする。そこ
で、軽量化をはかるために製品厚みをなるべく薄くする
ことが従来から行なわれているが、製品厚みを薄くして
いくと、これに伴って製品強度も低下してしまい、商品
としての品質に問題が生じるものであった。

【０００５】この問題を解決するためには、人造大理石
の裏面に、木製の補強板を設けたり、繊維強化プラスチ
ック（ＦＲＰ）による補強層を設けたりして、製品強度
を維持することが必要になるが、これでは、生産工程が
さらに複雑になったり、また結果的に製品重量が殆ど軽
くならず、逆に重くなったりするものであった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、製品厚みを薄くする必要なく、軽量化することが
できる人造大理石を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
人造大理石は、熱硬化性樹脂組成物を成形硬化して得ら
れる人造大理石において、熱硬化性樹脂組成物として、
熱硬化性樹脂に硬化剤、充填剤及びマイクロバルーンを
配合したものを用いて成ることを特徴とするものであ
る。

【０００８】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、マイクロバルーンが製品の裏面側に多く分布するよ
うに含有されていることを特徴とするものである。

【０００９】また請求項３の発明は、請求項１又は２に
おいて、熱硬化性樹脂がポリエステル樹脂、ビニルエス
テル樹脂、アクリル樹脂から選ばれる一種以上のもので
あることを特徴とするものである。

【００１０】また請求項４の発明は、請求項１乃至３の
いずれかにおいて、充填剤が水酸化アルミニウム、シリ
カ、ガラスパウダーから選ばれる一種以上のものである
ことを特徴とするものである。

【００１１】また請求項５の発明は、請求項１乃至４の
いずれかにおいて、マイクロバルーンの粒径が１〜１０
００μｍであることを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１３】熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂に硬
化剤、充填剤、補強剤、内部離型剤などを配合して調製
されるものであり、本発明において熱硬化性樹脂として
は、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル
樹脂などを使用することができ、これらは一種を単独で
用いる他に、二種以上を混合して用いることもできる。

【００１４】ここで、ポリエステル樹脂としては、熱硬
化型として、無水マレイン酸のような不飽和二塩基酸及
び無水フタル酸のような飽和二塩基酸と、グリコール類
とを縮合反応させて合成され、分子内に不飽和結合とエ
ステル結合を有するものを用いるものである。通常、こ
の樹脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモ
ノマー等が配合されていて、不飽和ポリエステル樹脂と
称されるが、その形態は特に限定されるものではない。

【００１５】また、ビニルエステル樹脂としては、ビス
フェノール型ビニルエステル樹脂あるいはノボラック型
ビニルエステル樹脂を用いることができ、あるいはこれ
ら両者を混合して用いることができる。

【００１６】このビスフェノール型ビニルエステル樹脂
は、ビスフェノール型エポキシ樹脂と酸との付加反応物
であり、ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビス
フェノールＡ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノー
ルＳ型、ビスフェノールＦ型等の各種のものを用いるこ
とができる。またノボラック型ビニルエステル樹脂は、
ノボラック型エポキシ樹脂と酸との付加反応物であり、
ビスフェノール型ビニルエステル樹脂とノボラック型ビ
ニルエステル樹脂はいずれも両末端のみに反応性不飽和
基を有するものである。そして通常、ビニルエステル樹
脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマ
ー等が配合されているが、その形態は特に限定されるも
のではない。

【００１７】さらに、アクリル樹脂としては通常、熱硬
化型として、メチルメタアクリレートモノマーあるい
は、多官能のアクリルモノマー、あるいはプレポリマ
ー、あるいはポリマーの、それぞれ２種類以上混合のア
クリルシロップ樹脂と称するものを用いるが、その形態
は特に限定されるものではない。

【００１８】またポリエステル樹脂、ビニルエステル樹
脂、アクリル樹脂のうち２種類以上を混合して使用する
場合は、各樹脂のそれぞれの特性及び充填剤との相互作
用、マイクロバルーンとの相互作用などにより、目的と
する製品品質に適合する配合比率に設定されるものであ
り、その配合比率は特に限定されるものではない。

【００１９】本発明において充填剤としては、水酸化ア
ルミニウム、シリカ、ガラスパウダーを用いることがで
きるものであり、これらのうち１種を単独で用いる他、
複数種のものを混合して用いることもできる。充填剤の
配合量は、熱硬化性樹脂（架橋剤を含む）１００質量部
に対して１００〜２５０質量部の範囲が好ましい。充填
剤の配合量が、この範囲未満であると、成形して得られ
た人造大理石の耐衝撃性は優れるが耐熱性を十分に発揮
できないおそれがあり、またこの範囲を超えると、耐熱
性には優れるが耐衝撃強度が低下するおそれがある。

【００２０】充填剤は粒径が小さい程、人造大理石の靭
性を向上して耐衝撃強度を向上することができるもので
あり、平均粒径が５０μｍ以下のものを用いるのが好ま
しい。しかし粒径が極端に小さすぎると、樹脂組成物の
粘度が急激に上昇して成形が困難になるおそれがあるの
で、充填剤の平均粒径の下限は５μｍとするのが好まし
い。また充填剤の表面にあらかじめシランカップリング
剤で処理したものを用いると、充填剤と熱硬化性樹脂と
の密着性を向上することができ、さらに充填剤の分散性
を向上することができると共に人造大理石の耐衝撃性を
更に向上することができるものである。

【００２１】また、本発明では充填剤の他に、マイクロ
バルーンを配合して用いる。マイクロバルーンは微小中
空体で、一般的にはマイクロバルーンの名称の他、マイ
クロスフェアー、ホローバブル、シンタクティックフォ
ーム材とも呼ばれるものであり、無機系ものと有機系の
ものとがある。その代表的なものにガラスバルーン、シ
リカバルーン、シラスバルーン、カーボンバルーン、フ
ェノールバルーン、エポキシバルーン、塩化ビニリデン
バルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーンなど
があり、本発明はこれらの中のいずれのものでも使用す
ることができる。また熱硬化性樹脂との密着性を向上さ
せて製品強度を高めるために、シランカップリング処理
が行なわれたマイクロバルーンを用いることもできる。
勿論、これらのものに限定されるものではない。

【００２２】本発明においてマイクロバルーンとして
は、粒径が１〜１０００μｍの範囲のものが好ましい。
粒径が１μｍ未満であると、マイクロバルーンを配合す
ることによる軽量化の効果を十分に得ることができず、
逆に粒径が１０００μｍを超えると、軽量化の効果は高
く得ることができるが、強度が低下する傾向を生じる。
またマイクロバルーンの配合量は、特に限定されるもの
ではないが、樹脂組成物中の充填剤に対して１〜５０質
量％の範囲が好ましい。マイクロバルーンの配合量が１
質量％未満では、マイクロバルーンを配合したことによ
る軽量化の効果を十分に得ることができず、また５０質
量％を超えると、軽量化の効果は高く得ることができる
が、強度が低下する傾向を生じる。勿論、マイクロバル
ーンの配合量は５０質量％を超えていてもかまわない。

【００２３】さらに樹脂組成物には硬化剤が配合され
る。硬化剤としては、１，１，３，３−テトラメチルブ
チルパーオキシ−２−エチルヘキサエートや、ｔ−ヘキ
シルパーオキシ２−エチルヘキサノエート等を用いるこ
とができる。この硬化剤の配合割合は、例えば熱硬化性
樹脂がビニルエステル樹脂の場合、樹脂と架橋剤の総量
１００質量部に対して０．５〜５質量部の範囲が好まし
い。

【００２４】また、樹脂組成物には、上記の各配合物の
他に、紫外線吸収剤、減粘剤、内部離型剤、ガラス繊
維、着色剤等を添加することもできる。

【００２５】そして熱硬化性樹脂に充填剤、硬化剤、マ
イクロバルーン及び上記の各添加剤を所定の割合で配合
し、攪拌機等を用いて攪拌混合することによって、熱硬
化性樹脂組成物を調製することができる。

【００２６】このようにして調製された樹脂組成物を用
いて人造大理石を製造するにあたっては、まず樹脂組成
物を２６６６〜６６６６Ｐａ（２０〜５０Ｔｏｒｒ）程
度の減圧下で真空脱泡の処理をし、脱泡処理されたこの
樹脂組成物を減圧状態から開圧した後、所定形状の金型
に注入して、この金型を５０〜１１０℃の温度で３０〜
１２０分間加熱することによって行なうことができる。
このように加熱することによって、樹脂組成物の熱硬化
性樹脂中の反応性不飽和基と重合性モノマーとの共重合
反応を進行させ、樹脂組成物を硬化成形して人造大理石
を得ることができるものである。

【００２７】このように成形して得られた人造大理石に
は、軽量化骨材であるマイクロバルーンが含有されてい
るので、従来品と同じ厚みで強度を維持しながら、軽量
化することができるものであり、生産工程での取り扱い
性が良好になって、より大型商品を造ることも可能にな
るものである。

【００２８】ここで、上記のように熱硬化性樹脂組成物
を金型に注入して成形を行なうにあたって、マイクロバ
ルーンは熱硬化性樹脂組成物中の他の成分よりも比重が
低いため、金型に熱硬化性樹脂組成物液を注入して満た
していく段階で、マイクロバルーンは金型内の上部に浮
き上がって集まり、マイクロバルーンがリッチに偏在し
て分布することになる。

【００２９】そしてこの状態で熱硬化性樹脂組成物を硬
化させて、金型から取り出すと、図１に示すような断面
形態の人造大理石Ａを得ることができる。図１において
１は熱硬化性樹脂や充填剤等からなるマトリックス部、
２はマイクロバルーンである。人造大理石Ａの製品表面
は金型の内面で成形される図の下面になるようにしてあ
り、マイクロバルーン２が偏在して多く分布する図の上
面部分は製品の裏面を構成するようにしてある。このよ
うにマイクロバルーン２は注型成形状態での人造大理石
Ａの下面には露出せず、上面に露出するが、上面をこの
ように製品の裏面として形成することによって、製品の
表面にマイクロバルーン２が露出しないようにすること
ができ、マイクロバルーン２で製品の外観を損なうよう
なことはないものである。マイクロバルーン２がリッチ
に偏在する層の厚みは、マイクロバルーン２の配合量に
よって変わってくるが、マイクロバルーン２の配合量が
上記のように樹脂組成物中の充填剤に対して１〜５０質
量％の範囲であることが好ましい。

【００３０】また、上記のように熱硬化性樹脂組成物を
金型に注型して成形硬化を行なうと、マイクロバルーン
２以外のマトリックス部１は硬化収縮を起すので、図１
にみられるように、人造大理石Ａの裏面にはマイクロバ
ルーン２が露出するおことになる。このとき、マイクロ
バルーン２の粒径が大き過ぎると、図２のように人造大
理石Ａの裏面にマイクロバルーン２が大きく露出して、
マイクロバルーン２がポロポロと取れ易くなると共に面
粗度が粗くなりすぎ、製品としての品格が落ちてしまう
ことになり、また製品強度も低下していく傾向がある。
このために本発明ではマイクロバルーン２の粒径は既述
のように１〜１０００μｍの範囲が好ましいのである。

【００３１】

【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。

【００３２】（実施例１）熱硬化性樹脂としてポリエス
テル樹脂（武田薬品（株）製「ポリマール５４５０」）
を用い、この樹脂１００質量部に対し、充填剤として水
酸化アルミニウム（昭和電工（株）製「Ｈ−３１０」、
平均粒径１７μｍ）を１００質量部、粒径が５０〜４０
０μｍの範囲に分布するマイクロバルーン（シリカバル
ーン）を２０質量部（充填剤に対して２０質量％）、硬
化剤（日本油脂（株）製「パーキュアＨＯ」）を３．０
質量部添加し、攪拌機で混合することによって、樹脂組
成物を調製した。

【００３３】この樹脂組成物を２６６６Ｐａ（２０Ｔｏ
ｒｒ）の減圧下で６０分間減圧脱泡処理し、これを金型
内に注入して金型を９０℃で１００分間加熱することに
よって樹脂組成物を硬化させ、１２ｍｍ厚の平板として
成形した人造大理石を得た。

【００３４】このようにして得た人造大理石は、その裏
面にマイクロバルーンがリッチに偏在した層が形成さ
れ、軽量で透明性が良好なものであった。

【００３５】（実施例２）熱硬化性樹脂としてビニルエ
ステル樹脂（武田薬品（株）製「プロミネートＰ−３１
１」）を用い、この樹脂１００質量部に対し、充填剤と
して水酸化アルミニウム（昭和電工（株）製「Ｈ−３０
８Ｂ」、平均粒径８μｍ）を１５０質量部、粒径が５〜
３００μｍの範囲に分布するマイクロバルーン（アルミ
ナバルーン）を３７質量部（充填剤に対して２５質量
％）、硬化剤（日本油脂（株）製「パーキュアＨＯ」）
を３．５質量部添加し、攪拌機で混合することによっ
て、樹脂組成物を調製した。

【００３６】この樹脂組成物を２６６６Ｐａ（２０Ｔｏ
ｒｒ）の減圧下で６５分間減圧脱泡処理し、これを金型
内に注入して金型を９０℃で９０分間加熱することによ
って樹脂組成物を硬化させ、１２ｍｍ厚の平板として成
形した人造大理石を得た。

【００３７】このようにして得た人造大理石は、その裏
面にマイクロバルーンがリッチに偏在した層が形成さ
れ、軽量で透明性が良好なものであった。

【００３８】（実施例３）熱硬化性樹脂としてアクリル
シロップ樹脂（日本フェロー（株）製「ＡＣ−０２」）
を用い、この樹脂１００質量部に対し、充填剤としてシ
リカ（龍森（株）製「ＣＲＹＳＴＡＬＩＴＥＭ−３
Ｋ」、平均粒径２０μｍ）を１３０質量部、粒径が２０
〜２００μｍの範囲に分布するマイクロバルーン（ガラ
スバルーン）を２６質量部（充填剤に対して２０質量
％）、硬化剤（化薬アクゾ（株）製「パーカドックス１
６」）を１．６質量部添加し、攪拌機で混合することに
よって、樹脂組成物を調製した。

【００３９】この樹脂組成物を２６６６Ｐａ（２０Ｔｏ
ｒｒ）の減圧下で６０分間減圧脱泡処理し、これを金型
内に注入して金型を９０℃で８０分間加熱することによ
って樹脂組成物を硬化させ、１２ｍｍ厚の平板として成
形した人造大理石を得た。

【００４０】このようにして得た人造大理石は、その表
面にガラスが埋めこまれた形態を有し、その裏面にマイ
クロバルーンがリッチに偏在した層が形成され、軽量で
透明性が良好なものであった。

【００４１】（実施例４）熱硬化性樹脂として、ビニル
エステル樹脂（昭和高分子（株）製「リポキシＲ−８０
４」）とポリエステル樹脂（武田薬品（株）製「ポリマ
ール５２５０」）を６０：４０の質量比で混合したもの
を用い、この樹脂１００質量部に対し、充填剤として水
酸化アルミニウム（昭和電工（株）製「Ｈ−３２０」、
平均粒径１０μｍ）を１５０質量部、粒径が１〜１００
μｍの範囲に分布するマイクロバルーン（シラスバルー
ン）を１５質量部（充填剤に対して１０質量％）、硬化
剤（日本油脂（株）製「パーキュアＨＯ」）を３．０質
量部添加し、攪拌機で混合することによって、樹脂組成
物を調製した。

【００４２】この樹脂組成物を２６６６Ｐａ（２０Ｔｏ
ｒｒ）の減圧下で５０分間減圧脱泡処理し、これを金型
内に注入して金型を９０℃で１００分間加熱することに
よって樹脂組成物を硬化させ、１２ｍｍ厚の平板として
成形した人造大理石を得た。

【００４３】このようにして得た人造大理石は、その裏
面にマイクロバルーンがリッチに偏在した層が形成さ
れ、軽量で透明性が良好なものであった。

【００４４】

【発明の効果】上記のように請求項１の発明は、熱硬化
性樹脂組成物を成形硬化して得られる人造大理石におい
て、熱硬化性樹脂組成物として、熱硬化性樹脂に硬化
剤、充填剤及びマイクロバルーンを配合したものを用い
るようにしたので、軽量化骨材であるマイクロバルーン
によって軽量化することができ、製品厚みを薄くする必
要なく、強度を維持しながら軽量化することができるも
のである。

【００４５】また請求項２の発明は、マイクロバルーン
が製品の裏面側に多く分布するように含有されているの
で、マイクロバルーンが製品の表面に露出することがな
く、マイクロバルーンで製品の外観を損なうことなく軽
量化することができるものである。

【００４６】また請求項３の発明は、熱硬化性樹脂がポ
リエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂か
ら選ばれる一種以上のものであるので、各種の物性等の
性能が高い人造大理石を得ることができるものである。

【００４７】また請求項４の発明は、充填剤が水酸化ア
ルミニウム、シリカ、ガラスパウダーから選ばれる一種
以上のものであるので、各種の物性等の性能が高い人造
大理石を得ることができるものである。

【００４８】また請求項５の発明は、マイクロバルーン
の粒径が１〜１０００μｍであるので、強度や製品品質
を低下させることなくマイクロバルーンで軽量化するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の一部を拡大した断
面図である。

【図２】本発明の実施の形態の他の一例の一部を拡大し
た断面図である。

【符号の説明】

１マトリックス部２マイクロバルーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 33/04 Ｃ０８Ｌ 33/04 63/10 63/10 67/06 67/06 101/00 101/00 (72)発明者池島直明福岡県北九州市若松区大字安瀬１番地の18 北九州松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4J002 AA021 BD102 BG011 BG021 CC002 CD002 CD171 CF001 DA038 DE098 DE147 DE148 DJ017 DJ018 DL007 EA046 EF046 EK056 FA102 FA108 FD017 FD146 GL02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂組成物を成形硬化して得ら
れる人造大理石において、熱硬化性樹脂組成物として、
熱硬化性樹脂に硬化剤、充填剤及びマイクロバルーンを
配合したものを用いて成ることを特徴とする人造大理
石。
【請求項２】マイクロバルーンが製品の裏面側に多く
分布するように含有されていることを特徴とする請求項
１に記載の人造大理石。
【請求項３】熱硬化性樹脂がポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂、アクリル樹脂から選ばれる一種以上の
ものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の人
造大理石。
【請求項４】充填剤が水酸化アルミニウム、シリカ、
ガラスパウダーから選ばれる一種以上のものであること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の人造大
理石。
【請求項５】マイクロバルーンの粒径が１〜１０００
μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の人造大理石。